تابع أيض الكربوهيدرات دورة كربس

تنظيم الجلايكوليسس يتم تنظيم الجلايكوليسس خلال ثلاث نقاط: 1- عند تحول الجلايكوجين إلى جوكوز-6-فوسفيت عن طريق أنزيم الجلايكوجين فوسفورليز. 2- عند تحول الجلوكوز إلى جلوكوز-6-فوسفيت عن طريق أنزيم الهكسوكينيز. 3- عند تحول الفركتوز-6-فوسفيت إلى فركتوز-1،6-ثنائي الفوسفيت بواسطة فوسفوفركتوكينيز. يتم التنظيم من خلال: تثبيط هذه الأنزيمات بالتغذية المرتدة بواسطة النتائج النهائية للمسار. نسبة ADP/ATP: إذا كانت نسبة ADP/ATP مرتفعة (ATP قليل) ذلك يحفز الجلايكوليسس لتزويد بالطاقة. إذا كانت نسبة ADP/ATP منخفضة (ATP مرتفعة) ذلك يثبط الجلايكوليسس. الهرمونات كذلك تقوم بدور تنظيمي.

تحلل السكر في عدم وجود الهواء في الكائنات الراقية: يتم اختزال البيروفيت إلى اللاكتيت والذي لا يمكن الاستفادة منه أكثر من ذلك. يرافقه أكسدة الـ NADH إلى NAD+. يتم بمساعدة أنزيم اللاكتيت ديهيدروجينيز. CH3COCOO- + NADH CH3CHOHCOO- + NAD+ في الكائنات الدقيقة (مثل الخميرة): يتحول البيروفيت إلى اسيتألدهيد وثاني أكسيد الكربون. الأسيتألدهيد يختزل إلى الكحول الأثيلي (ايثانول) يرافقه أكسدة الـ NADH إلى NAD+. CH3CH2COH + NADH + H+ CH3CH2OH + NAD+ اللاكتيت بيروفيت أيثانول اسيتألدهيد

دورة كربس في وجود الهواء تتم عملية أكسدة الجلوكوز إلى ثاني أكسيد الكربون وماء وطاقة بشكل كامل. تبدأ عملية الجلايكوليسس من الجلوكوز وتنتهي بتحويله إلى بيروفيت. من ثم البيروفيت تؤكسد إلى ثاني أكسيد الكربون والماء وطاقة ويتم ذلك عن طريق دورة كربس. أكسدة البيروفيت: حتى يدخل البيروفيت إلى دورة كربس تتم أكسدة إلى الأسيتيل مساعد A ويحدث هذا التفاعل في الميتوكندريا ، وفي هذا التفاعل تفقد مجموعة كربوكسيل على شكل ثاني أكسيد الكربون عن طريق التفاعل التالي (تفاعل نزع الكربوكسيل التأكسدي) عن طريق أنزيم البيروفيت ديهيدروجينيز: CH3COCOO- + NAD + + HS-CoA CH3CO-SCoA + CO2 + NADH جزيئين من البيروفيت Aجزيئين من الأسيتيل مساعد

تابع دورة كربس دورة كربس تحتوي على 8 خطوات. مركب الأسيتيل مساعد A يمكن الحصول عليه من الأحماض الأمينية والدهنية ومن أكسدة البيروفيت (الناتج من الجلوكوز عن طريق الجلايكوليسس). جزيء واحد من الأسيتيل مساعد A يتحلل في دورة كربس إلى جزيئين ثاني أكسيد الكربون وطاقة على شكل ذرات هيدروجين (عن طريق اختزال مركبات NAD+ و FAD إلى NADH [ثلاث جزيئات] و FADH2 [جزيء واحد]). ينتج كذلك جزيء من GTP بداً من GDP. الـ NADH و FADH2 و GTP تعطي ATP.

تابع دورة كربس CoA-SH H2O H2O Aمساعد أسيتيل سيتريت أكسالواسيتيت التفاعل الأول H2O Aمساعد أسيتيل سيتريت سيتريتسينثيز اكوناتيز التفاعل الثاني أكسالواسيتيت أيزوسيتريت التفاعل الثامن NADH مالات ديهيدروجينيز NAD+ التفاعل الثالث NAD+ أيزوسيتريت ديهيدروجيزيز مالات NADH + H+ فيومريز CO2 التفاعل السابع H2O ألفاكيتوجلوتاريت فيمريت CoA-SH CO2 سيكسينيت ديهيدروجينيز FADH2 ألفاكيتوجلوتاريت ديهيدروجينيز التفاعل السادس NAD+ FAD التفاعل الرابع GTP NADH سكسينيت GDP+Pi Aسكسينيل مساعد سيكسينيت ثيوكينيز التفاعل الخامس CoA-SH

تابع دورة كربس هذه التفاعلات تكون لجزيئين. في التفاعل الأول: تنقل مجموعة الأسيتيل من مساعد الأنزيم A (مركب “2“ الكربون) إلى الأكسالواسيتيت (مركب ”4“ الكربون) لتكون الستريت (مركب ”6“ الكربون). تفاعل غير عكسي. يحتاج إلى جزيء ماء لكسر الرابطة بين مجموعة الأسيتيل ومساعد الأنزيم A ، يتحرر بذلك مساعد الأنزيم A. في التفاعل الثاني: تتحول الستريت إلى أيزوسيتريت.

تابع دورة كربس في التفاعل الثالث: التفاعل الرابع: تؤكسد الأيزوسيتريت إلى ألفاكيتوجلوتريت (مركب ”5“ الكربون) عن طريق أنزيم الأيزوسيتريت ديهيدروجينيز. تفاعل غير عكسي. يفقد مجموعة كربوكسيل على شكل ثاني أكسيد الكربون التي تحتاج إلى أيون المنغنيز كعامل مساعد. يتم نزع هيدروجين واختزال جزيء NAD+ إلى NADH. التفاعل الرابع: تؤكسد ألفاكيتوجلوتريت إلى سكسينيل مساعد A (مركب ”4“ الكربون) عن طريق أنزيم ألفاكيتوجلوتريت ديهيدروجينيز. يحتاج إلى مساعد الأنزيم A.

تابع دورة كربس التفاعل الخامس: يتحلل السكسينيل مساعد A إلى السكسينيت و مساعد الأنزيم A عن طريق أنزيم سكسينيت ثيوكينيز. ينتج GTP وهو مركب عالي الطاقة. تنتقل الطاقة من GTP إلى ATP حسب التفاعل التالي: GTP + ADP GDP + ATP

تابع دورة كربس في التفاعل السادس: في التفاعل السابع: تفاعل أكسدة واختزال. تؤكسد السكسينيت إلى الفيوماريت عن طريق أنزيم السكسينيت ديهيدروجينيز. يتم نزع هيدروجين واختزال جزيء FAD إلى 2FADH (مركب طاقة). في التفاعل السابع: يتحول الفيومريت إلى مالات عن طريق إضافة ماء عن طريق الأنزيم فيومريز. في التفاعل الثامن: تكتمل دورة كربس بهذا التفاعل. تؤكسد المالات إلى الأكسالواسيتيت عن طريق الأنزيم مالات ديهيدروجينيز. يتم نزع هيدروجين واختزال جزيء NAD+ إلى NADH.

تابع دورة كربس من التفاعلات دورة كربس لجزيء واحد من الأسيتيل مساعد A: تم إنتاج جزيء من الطاقة ATP على شكل (GTP). إنتاج ثلاثة جزيئات من NADH الذي تتم أكسدته في الميتوكوندريا ليعطي ATP [كل جزيء من NADH يعطي ثلاث جزيئات من ATP]. إنتاج جزيء من 2FADH الذي تتم أكسدته في الميتوكوندريا ليعطي ATP [كل جزيء من 2FADH يعطي جزيئين من ATP]. مجموع ATP يكون 12 جزيء. يوجد جزيئين من البيروفيت التي ينتج جزيئين من الأسيتيل مساعد A فالنواتج السابقة نضربها في 2 حتى تكون لجزيئين ، فيكون مجموع الـ ATP هو 24 جزيء. يوجد من تفاعل أكسدة البيروفيت جزيئين من NADH الذي تساوي 6 جزيئات من الـ ATP.

ATP الناتجة من أكسدة العوامل المساعدة ATP الناتجة مباشرة من التفاعلات حساب الطاقة المجموع ATP الناتجة من أكسدة العوامل المساعدة العوامل المختزلة ATP الناتجة مباشرة من التفاعلات العملية 8 6 ATP 2 NADH الصافي 2 ATP الجلايكوليسس 6 أكسدة البيروفيت 24 18 ATP 4 ATP 6 NADH 2 FADH2 2 ATP دورة كربس 38